题目
金属熔融系统冷却时,冷却曲线为什么出现折点?纯金属、低共熔金属、及合金等转折点 各有几个?曲线形状为何不同?
金属熔融系统冷却时,冷却曲线为什么出现折点?纯金属、低共熔金属、及合金等转折点 各有几个?曲线形状为何不同?
题目解答
答案
答:因为金属熔融系统冷却时, 由于金属凝固放热对体系散热发生一个补偿, 因而造成冷却 曲线上的斜率发生改变, 出现折点。 纯金属、 低共熔金属各出现一个水平段,合金出现一个 折点和一个水平段。 由于曲线的形状与样品熔点温度和环境温度、 样品相变热的多少、 保温 加热炉的保温性能和样品的数量均有关系, 所以样品的步冷曲线是不一样的。 对于纯金属和 低共熔金属来说只有一个熔点, 所以只出现平台。 而对于合金来说,先有一种金属析出,然 后2种再同时析出,所以会出现一个折点和一个平台。
解析
步骤 1:冷却曲线的形成
金属熔融系统冷却时,由于金属凝固放热对体系散热发生一个补偿,因而造成冷却曲线上的斜率发生改变,出现折点。这是因为金属在凝固过程中会释放出潜热,这使得冷却速率减缓,从而在冷却曲线上形成一个折点或平台。
步骤 2:纯金属冷却曲线
纯金属在冷却过程中,当温度达到其熔点时,金属开始凝固,释放出潜热,冷却速率减缓,冷却曲线出现一个水平段,即一个转折点。这是因为纯金属在凝固过程中,温度保持不变,直到全部凝固完成。
步骤 3:低共熔金属冷却曲线
低共熔金属在冷却过程中,当温度达到其低共熔点时,金属开始凝固,释放出潜热,冷却速率减缓,冷却曲线出现一个水平段,即一个转折点。这是因为低共熔金属在凝固过程中,温度保持不变,直到全部凝固完成。
步骤 4:合金冷却曲线
合金在冷却过程中,由于合金成分的复杂性,冷却曲线可能表现出不同的特征。首先,一种金属成分开始凝固,释放出潜热,冷却速率减缓,冷却曲线出现一个折点。然后,当所有成分都开始凝固时,冷却曲线出现一个水平段,即一个转折点。这是因为合金在凝固过程中,不同成分的凝固温度不同,导致冷却曲线出现折点和平台。
步骤 5:曲线形状的不同
曲线的形状与样品熔点温度和环境温度、样品相变热的多少、保温加热炉的保温性能和样品的数量均有关系。对于纯金属和低共熔金属来说,只有一个熔点,所以只出现平台。而对于合金来说,先有一种金属析出,然后两种再同时析出,所以会出现一个折点和一个平台。
金属熔融系统冷却时,由于金属凝固放热对体系散热发生一个补偿,因而造成冷却曲线上的斜率发生改变,出现折点。这是因为金属在凝固过程中会释放出潜热,这使得冷却速率减缓,从而在冷却曲线上形成一个折点或平台。
步骤 2:纯金属冷却曲线
纯金属在冷却过程中,当温度达到其熔点时,金属开始凝固,释放出潜热,冷却速率减缓,冷却曲线出现一个水平段,即一个转折点。这是因为纯金属在凝固过程中,温度保持不变,直到全部凝固完成。
步骤 3:低共熔金属冷却曲线
低共熔金属在冷却过程中,当温度达到其低共熔点时,金属开始凝固,释放出潜热,冷却速率减缓,冷却曲线出现一个水平段,即一个转折点。这是因为低共熔金属在凝固过程中,温度保持不变,直到全部凝固完成。
步骤 4:合金冷却曲线
合金在冷却过程中,由于合金成分的复杂性,冷却曲线可能表现出不同的特征。首先,一种金属成分开始凝固,释放出潜热,冷却速率减缓,冷却曲线出现一个折点。然后,当所有成分都开始凝固时,冷却曲线出现一个水平段,即一个转折点。这是因为合金在凝固过程中,不同成分的凝固温度不同,导致冷却曲线出现折点和平台。
步骤 5:曲线形状的不同
曲线的形状与样品熔点温度和环境温度、样品相变热的多少、保温加热炉的保温性能和样品的数量均有关系。对于纯金属和低共熔金属来说,只有一个熔点,所以只出现平台。而对于合金来说,先有一种金属析出,然后两种再同时析出,所以会出现一个折点和一个平台。